我们每个人都从我们的祖先那里继承了DNA，这意味着遗传学家可以通过比较每个在世的人的DNA，利用画族谱的方式追溯到人类最近的共同祖先。但事实上，由于你身体里的DNA有一半来自你母亲的家族，另一半则来自你父亲的家族，这使得破解遗传信息困难到了不可能的地步。

遗传学家们找到了一个巧妙的方法绕开这一问题，这就是关注线粒体DNA。线粒体DNA不像大多数DNA那样有性繁殖，而是仅通过母本继承（男性继承他们母亲的线粒体DNA，却不遗传下去）。我们曾经一度拥有相同的线粒体DNA，所以线粒体DNA在你我身体中的任何不同一定是偶然变异的结果，而不是通过有性繁殖导致的。

1987年，遗传学家丽贝卡·卡恩（Rebecca Cann）领导的小组发表了一项研究，研究全世界在世的人的线粒体DNA。他们在数据中区分了大约150种类型的线粒体DNA，并且意识到不管他们怎样处理统计数据，总会得到三个关键结果：第一，非洲比世界其他地方基因更为多样；第二，世界其他地方基因多样性仅仅是非洲基因多样性的子集；第三，最深远也就是最古老的线粒体DNA谱系都来自非洲。 他们很自然地得出这样一个结论：世界上所有人共有的最近一个女性始祖一定曾经生活在非洲—这个女性始祖被冠名为“非洲夏娃”。通过卡恩和她的同事的观察，“非洲夏娃”是个“幸运的母亲”。在对线粒体DNA的变异率进行标准估测后，他们得出结论，“非洲夏娃”生活在20万年以前。

整个20世纪90年代，古人类学家们就卡恩小组得出的结论争论不休。有些学者质疑他们的方法（制作族谱的方式有成千上万种，理论上一样有效），也有些学者质疑他们的证据（在最初的研究中，大多数“非洲人”事实上是非洲裔美国人），但是不管是谁重做样本和数据，得到的结果都大致相同。唯一确实的变动是将“非洲夏娃”的生活年代后推到了距今15万年前。问题的解决在于，20世纪90年代末，当技术的进步允许遗传学家们检验Y染色体上的核DNA时，“非洲夏娃”有了伴侣。同线粒体DNA一样，Y染色体上的核DNA是无性繁殖的，但仅通过父本遗传。研究发现，Y染色体上的核DNA同样在非洲有最丰富的多样性和最深远的谱系，这些证据指向一个生活在6万~9万年前的“非洲亚当”和一个大约在5万年前的非非洲变种祖先①。基因数据似乎完全支持这样一个论断：每个今天在世的人都是非洲人的后代，没有人的血管里流淌着尼安德特人或者北京猿人的血液。

但是有些古人类学家还是不予置信，坚持认为遗传学的可信度不如他们观察到的西方智人与尼安德特人、东方智人与直立人骨骼上的近似度。他们提出一个“多区域模型”以取代“走出非洲”模型。他们不情愿地承认，或许人类最初的蹒跚学步确实发生在非洲，但是在此之后，在非洲、欧洲和亚洲间的人口迁移造成了快速的基因流动，某个地区有益的基因变异很快在几千年内到处扩散。结果是，略有差异的现代人类在世界几个地方同时分别进化。这可以同时解释骨骼和基因的证据，同时也意味着，东方人与西方人在生物学上确实是不同的。

和许多理论一样，多区域分别进化理论是模棱两可的。有些中国科学家坚称，中国是个例外，因为正如《中国日报》（China Daily）所载的：“现代中国人类发源自现在中国的所在区域，而不是非洲。”